將適當(dāng)?shù)臄?shù)字填入圖中圓圈內(nèi),使得各圖形每一邊的數(shù)字的和都相等,而且恰等于圖中央方格內(nèi)的數(shù)字。這些多邊形可稱為“魔術(shù)多邊形”,中央方格內(nèi)的數(shù)字就是“魔術(shù)數(shù)字”。三角形中可以填入的數(shù)字為1到6,正方形中可以填入的數(shù)字為1到8,五邊形中可以填入1到10,六邊形則可填入1到12。
因?yàn)榭偤途呀o定,而且圖中也已填入一些數(shù)字,所以要求得上述多邊形的解并不困難。
如果各圖形中所用的數(shù)字不變,但改變其相關(guān)位置,也可以成為魔術(shù)多邊形,不過魔術(shù)數(shù)字不同。每一種多邊形至少可以找到4個例子。試著歸納出解題規(guī)則,使其在解邊數(shù)更多的多邊形時仍能適用。
解答與分析
仔細(xì)觀察這些解,可以發(fā)現(xiàn)所有的答案都是兩兩成對。先以四邊形為例,只要用9分別去減一組答案中的每一個數(shù)字,就可以得到另一組答案。
9這個數(shù)字為四邊形內(nèi)可填入的最大數(shù)字8加1而來。所以當(dāng)你得到一組新的解答時,只要將n改為9-n,即可得另一組解。
同樣的,對于五邊形及六邊形,只要分別將n改為11-n和13-n,即可得到另一組解。
當(dāng)我們在求魔術(shù)多邊形的解時,最好是先確定中間方格內(nèi)的魔術(shù)數(shù)字。讓我們先來看看可填入數(shù)字為1到12的六邊形以做說明。
在六邊形中,魔術(shù)數(shù)字S的六倍必定等于數(shù)字1至12的總和(等于78)再加上在6個角落上的數(shù)字。角落上的數(shù)字之和的最小值是1+2+3+4+5+6=21,最大值是7+8+9+10+11+12=57,所以:
99≤6S≤135所以:
S=17,18,19,20,21或22
假設(shè)我們決定以17為魔術(shù)數(shù)字,下一步就是在1到12中找出所有和為17的計算式:
12+4+1 12+3+2 11+5+1 11+4+2 10+6+1
10+5+2 10+4+3 9+7+1 9+6+2 9+5+38+7+2 8+6+3 8+5+4 7+6+4
然后必須觀察每一個數(shù)字出現(xiàn)的頻率,比如說12只出現(xiàn)兩次,這可以使我們想到應(yīng)把它放到六邊形一條邊的中間位置。這種策略將縮小我們解題的范圍,但還是需要耐心去試驗(yàn)。如果你有足夠的經(jīng)驗(yàn),則可以想出更好的方法,但是上面的提示是一個很好的切入點(diǎn)。